Dinâmica do derretimento superficial da plataforma de gelo Larsen C, Península Antártica (2015-2025)

Abstract

O objetivo deste estudo foi analisar a variabilidade espaço-temporal do derretimento superficial na Plataforma de Gelo Larsen C ao longo da década de 2015 a 2025, monitorando variações na Zona de Radar de Neve Úmida (ZRNU). A metodologia adotada consistiu no processamento dos dados em ambiente de computação em nuvem, utilizando a plataforma Google Earth Engine (GEE). Para a detecção do derretimento nessa plataforma de gelo, foram utilizadas imagens de Radar de Abertura Sintética (SAR) da missão Sentinel-1 (S1), dados auxiliares da reanálise climática ERA5 (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts Reanalysis 5th Generation) e a aplicação de um algoritmo de classificação baseado em limiares de retroespalhamento (dB). A ZRNU foi delimitada pela diferença entre o retroespalhamento médio de inverno e de verão (igual ou maior do que 4 dB). Já a Zona de Radar de Neve Seca foi identificada por coeficiente de retroespalhamento menor que -6.5 dB na média de inverno, com as condições de temperatura do ar superficial obtido do modelo ERA5 (menor que -11°C). Os resultados quantitativos da série temporal revelaram uma notável e crescente variabilidade interanual na extensão da ZRNU, indicando uma tendência geral de aumento na área de derretimento superficial ao longo do período. Os períodos de verão austral 2019-2020 e 2021-2022 registraram os máximos na extensão da neve úmida mapeada (41.864 km²). A distribuição espacial do derretimento demonstrou que a maior persistência da neve úmida se concentrou nas porções nordeste e norte da Larsen C, nas áreas de menor elevação e próximos à cadeia montanhosa da Península Antártica (PA), o que confirma a amplificação do derretimento devido à influência dos ventos Foehn. Concluiu-se que o aumento e a variabilidade na extensão da área de neve úmida são evidências diretas da resposta da plataforma Larsen C às alterações climáticas regionais. A alta concentração e persistência da água líquida superficial nas áreas identificadas representam um aumento da vulnerabilidade estrutural da plataforma, visto que o derretimento intenso e a formação de lagos de degelo são precursores conhecidos de eventos de desintegração de plataformas de gelo, reforçando a importância do monitoramento contínuo para a avaliação da estabilidade da Plataforma de gelo Larsen C.

The objective of this study was to analyze the spatiotemporal variability of surface melting on the Larsen C Ice Shelf over the decade from 2015 to 2025, monitoring variations in the Wet Snow Radar Zone (WSZ). The methodology adopted consisted of processing the data in a cloud computing environment, using the Google Earth Engine (GEE) platform. To detect melting on this ice shelf, Synthetic Aperture Radar (SAR) images from the Sentinel-1 (S1) mission, auxiliary data from the ERA5 (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts Reanalysis 5th Generation) climate reanalysis, and the application of a classification algorithm based on backscatter thresholds (dB) were used. The WSZ was delimited by the difference between the average winter and summer backscatter (equal to or greater than 4 dB). The Dry Snow Radar Zone was identified by a backscatter coefficient of less than -6.5 dB on average during winter, with surface air temperature conditions obtained from the ERA5 model (less than -11°C). Quantitative results from the time series revealed a notable and increasing interannual variability in the extent of the DSZ, indicating a general trend of increasing surface melt area over the period. The austral summer periods of 2019-2020 and 2021-2022 recorded the maximum extent of mapped wet snow (41,864 km²). The spatial distribution of melting showed that the greatest persistence of wet snow was concentrated in the northeastern and northern portions of Larsen C, in areas of lower elevation and near the Antarctic Peninsula (PA) mountain range, which confirms the amplification of melting due to the influence of Foehn winds. It was concluded that the increase and variability in the extent of wet snow cover are direct evidence of the Larsen C ice shelf's response to regional climate change. The high concentration and persistence of surface liquid water in the identified areas represent an increase in the structural vulnerability of the ice shelf, since intense melting and the formation of meltwater lakes are known precursors to ice shelf disintegration events, reinforcing the importance of continuous monitoring for assessing the stability of the Larsen C ice shelf.